碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是我國(guó)積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化、努力推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的重大戰(zhàn)略決策。作為全國(guó)的政治中心、文化中心、國(guó)際交往中心、科技創(chuàng)新中心，北京已于2012年率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，無(wú)論是基礎(chǔ)條件具備還是政治擔(dān)當(dāng)使然，理應(yīng)在實(shí)現(xiàn)碳中和方面率先垂范。作為信息技術(shù)和能源技術(shù)深度融合的綜合能源平臺(tái)，城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)具有清潔能源、信息共享、能源服務(wù)、綠色交通等多維價(jià)值，是幫助城市實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要手段。建設(shè)國(guó)際一流的和諧宜居之都，率先實(shí)現(xiàn)碳中和，北京建設(shè)世界一流城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)勢(shì)在必行。

北京經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與

碳排放增長(zhǎng)已“脫鉤”

基本建成清潔低碳能源體系。近年來(lái)，通過(guò)能源轉(zhuǎn)型變革，北京經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與碳排放增長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)“脫鉤”，能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越發(fā)展，呈現(xiàn)清潔低碳特征。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年，北京天然氣、非化石能源等清潔能源消費(fèi)占總能源消費(fèi)的比重超過(guò)60%。

同時(shí)，北京在“十二五”期間實(shí)現(xiàn)碳排放峰值(未計(jì)入外調(diào)電力碳排放)，“十三五”期間平原地區(qū)基本實(shí)現(xiàn)無(wú)煤化?？梢哉f(shuō)，北京基本建成了清潔低碳的現(xiàn)代能源體系，能源發(fā)展進(jìn)入轉(zhuǎn)型速度放緩的新階段。要率先在全國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和，北京需以電力為中心，以深化電氣化為抓手，加快各領(lǐng)域能源結(jié)構(gòu)深度轉(zhuǎn)型優(yōu)化的步伐。

需補(bǔ)齊本地可再生能源開(kāi)發(fā)短板。能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化是推進(jìn)碳中和目標(biāo)的核心要點(diǎn)，而發(fā)展可再生能源是實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)升級(jí)優(yōu)化的關(guān)鍵舉措。目前，北京能源結(jié)構(gòu)中可再生能源占比偏低，而本地蘊(yùn)藏著豐富的可再生能源資源，如太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)岬?，可通過(guò)加裝屋頂光伏、建立垃圾發(fā)電廠、推進(jìn)地?zé)豳Y源利用、建設(shè)小型風(fēng)電場(chǎng)等方式進(jìn)行開(kāi)發(fā)。據(jù)相關(guān)部門(mén)估計(jì)，北京新能源和可再生能源開(kāi)發(fā)潛力達(dá)5000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。北京要率先在全國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和，本地可再生能源開(kāi)發(fā)這一短板必須補(bǔ)齊。

能源電力供應(yīng)依賴外調(diào)。首都能源安全關(guān)乎國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政治穩(wěn)定，是北京推進(jìn)能源革命、能源高質(zhì)量發(fā)展的首要前提。北京是典型的能源輸入型城市，能源供應(yīng)嚴(yán)重依賴外調(diào)，這使得城市能源系統(tǒng)較難迅速調(diào)整能源供需關(guān)系。如北京電力以外調(diào)電為主，隨著外調(diào)電力中綠色電力比例增加，城市能源供應(yīng)保障能力也需進(jìn)一步提高。因此，提高能源供應(yīng)保障能力、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是北京能源可持續(xù)發(fā)展需要優(yōu)先解決的問(wèn)題。

建設(shè)城市能源互聯(lián)網(wǎng)有利于

提升首都能源系統(tǒng)保障能力

城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)是以電為中心，通過(guò)信息技術(shù)與能源技術(shù)深度融合，實(shí)現(xiàn)城市各類能源互聯(lián)互通、配置優(yōu)化的綜合能源平臺(tái)。通過(guò)能量流與信息流交互，城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)可以充分利用電、熱、冷、氣等不同能源的互補(bǔ)特性，形成一體化、可統(tǒng)一協(xié)同調(diào)度的城市能源系統(tǒng)，充分發(fā)揮不同能源的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，實(shí)現(xiàn)多種能源供需耦合，提高能源利用效率，提升能源系統(tǒng)保障能力。因此，對(duì)北京而言，建設(shè)世界一流城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)具有多重意義：

進(jìn)一步提高首都能源供應(yīng)保障能力。城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)多種能源信息互通共享，城市能源系統(tǒng)可通過(guò)信息反饋及時(shí)調(diào)整能源供需關(guān)系，保障能源供應(yīng)的安全性。建設(shè)世界一流城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)能大幅加快多種能源信息互聯(lián)，充分實(shí)現(xiàn)電、熱、冷、氣等多種能源協(xié)同利用，提高能源系統(tǒng)的靈活性，幫助北京解決能源依賴外調(diào)帶來(lái)的不穩(wěn)定性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)多種能源穩(wěn)定安全供給，進(jìn)一步提高首都能源供應(yīng)保障能力。

深度促進(jìn)北京能源供給清潔化。城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)多種能源耦合互補(bǔ)，提高城市能源系統(tǒng)的可再生能源比例。北京處于能源發(fā)展的新階段，需進(jìn)一步發(fā)展本地可再生能源，建設(shè)世界一流城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)將打破源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)間的壁壘，充分發(fā)揮電網(wǎng)靈活調(diào)度、儲(chǔ)能運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，平抑風(fēng)電、光伏等多種可再生能源的間歇性和不穩(wěn)定性，推進(jìn)北京能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步變革，深度促進(jìn)北京能源供給清潔化。

加快推進(jìn)北京能源消費(fèi)電氣化。城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)以電為中心，將多種能源轉(zhuǎn)化為電能傳輸至終端用戶。建設(shè)世界一流多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)將加大電能替代力度，通過(guò)智能建筑、綠色交通等資源挖掘用戶的清潔電能消費(fèi)需求，進(jìn)一步推進(jìn)北京能源消費(fèi)電氣化。

助力京津冀可再生能源消納一體化。京津冀地區(qū)有著豐富的可再生資源，但時(shí)空差異、可再生能源不穩(wěn)定性等因素阻礙了京津冀地區(qū)可再生能源發(fā)展，調(diào)峰困難、棄風(fēng)棄光等問(wèn)題亟待解決。建設(shè)世界一流城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)，充分發(fā)揮北京電網(wǎng)作為京津冀電網(wǎng)負(fù)荷中心的功能，將幫助北京消納河北豐富的可再生能源，推進(jìn)京津冀電網(wǎng)可再生能源消納一體化，促進(jìn)京津冀地區(qū)能源經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展。

北京城市能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)涵蓋

供給、傳輸、消費(fèi)、存儲(chǔ)等多要素

城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)是全鏈條協(xié)同的新型能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展形態(tài)。北京作為世界級(jí)城市，建設(shè)世界一流城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)要求涵蓋更多要素，考慮更多復(fù)雜因素。這就要求源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)全環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源流、信息流和價(jià)值流深度融合;電、熱、冷、氣多能互補(bǔ)，以電為中心和基礎(chǔ)用能平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各類用能系統(tǒng)深度耦合。因此，北京建設(shè)世界一流城市多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)可從以下方面發(fā)力：

在能源供給側(cè)，北京應(yīng)依托先進(jìn)智能的能源生產(chǎn)技術(shù)和發(fā)電技術(shù)，積極推動(dòng)可再生能源發(fā)電設(shè)施建設(shè)，同時(shí)依托智能通信控制技術(shù)，建立不同能源系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)連接與深度耦合，推進(jìn)異質(zhì)能源梯級(jí)利用和交互響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)多能源系統(tǒng)協(xié)同管理，形成電、熱、冷、氣等多種能源協(xié)同互濟(jì)的能源供應(yīng)體系。

在能源傳輸側(cè)，北京應(yīng)依托直流電網(wǎng)、智能調(diào)控等先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)城市智能配電網(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)、冷熱管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快綜合能源管廊建設(shè)和管網(wǎng)系統(tǒng)智能化改造，構(gòu)建廣泛互聯(lián)的能源傳輸系統(tǒng)，推動(dòng)城市能源傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)融合，最大程度適應(yīng)清潔能源發(fā)展需要。

在能源消費(fèi)側(cè)，北京應(yīng)持續(xù)推動(dòng)冷熱電聯(lián)產(chǎn)、熱泵等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)現(xiàn)有用能終端設(shè)施改造升級(jí)，發(fā)展智能用電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)智能化和電氣化。同時(shí)，加強(qiáng)需求側(cè)響應(yīng)頂層設(shè)計(jì)，明確需求側(cè)響應(yīng)的發(fā)展要求和實(shí)施路徑，加快用戶側(cè)信息交互設(shè)備建設(shè)，挖掘需求側(cè)響應(yīng)潛力，提高能源系統(tǒng)的靈活性。充分發(fā)揮北京冬夏溫控負(fù)荷高、數(shù)據(jù)中心負(fù)荷高、電動(dòng)汽車發(fā)展基礎(chǔ)好等特點(diǎn)，以配電網(wǎng)為入口，以虛擬電廠、用戶智能調(diào)控等手段為抓手，深度挖掘終端電氣化潛力，并以高彈性需求側(cè)促進(jìn)發(fā)電側(cè)高比例可再生能源發(fā)展。

在能源存儲(chǔ)側(cè)，北京應(yīng)加快推進(jìn)儲(chǔ)能安全標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，加快儲(chǔ)能規(guī)?；l(fā)展的頂層設(shè)計(jì)，明確儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模和布局，其中推進(jìn)分布式儲(chǔ)能有序管理、科學(xué)調(diào)度是關(guān)鍵。新能源汽車作為一種分布式儲(chǔ)能裝置，是優(yōu)質(zhì)的靈活性資源，通過(guò)應(yīng)用有序充放電等科學(xué)管理模式，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)源、網(wǎng)、荷協(xié)同發(fā)展。同時(shí)，氫能是長(zhǎng)時(shí)大容量?jī)?chǔ)能的重要載體，也是城市公交車、重型卡車去油化的重要選擇，北京應(yīng)發(fā)揮人才優(yōu)勢(shì)和研發(fā)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，在氫能終端利用技術(shù)研發(fā)與示范、綠氫儲(chǔ)運(yùn)加注基礎(chǔ)設(shè)施布局與規(guī)劃方面早謀劃，力爭(zhēng)成為綠氫終端利用技術(shù)創(chuàng)新中心和先行者。

(作者 劉元欣 袁家海供職于華北電力大學(xué))